2021年高考生物填空题压题
1.2020年一场史上罕见的蝗虫灾害席卷东非和亚欧大陆。铺天盖地的蝗虫大量毁坏当地的草场、作物,对粮食安全造成了巨大的威胁。2020
年2月11日,联合国粮农组织向全球发布了沙漠蝗灾害预警。请回答:
(1)沙漠蝗、东亚飞蝗和中华稻蝗是主要的蝗灾害虫,它们之间由于存在_______而属于不同的物种。
(2)2020年肆掠非洲的蝗灾,其罪魁祸首是一.种栖息在沙漠中的短角蝗虫一一沙漠蝗。决定沙漠蝗种群数量变化的直接因素是____________。跳蝻为沙漠蝗的幼虫,在调查跳蝻的种群密度时,经常采用_____________法。
(3)如图为东非某草原蝗灾期间的部分食物网示意图,该食物网中包含了________________条食物链,其中牧鸡位于第__________________营养级。若牧鸡的食物40%来自沙漠蝗.40%来自蜘蛛,其余来自蛙,那么牧鸡要增加20
g体重,最多消耗草和水稻______________g。
(4)随着种群密度的增加,散居型蝗虫的体色会由绿色逐渐变为聚居型的黑褐色,蝗虫体色发生变化的根本原因是____________________研究发现,此时期黑褐色蝗虫体内开始合成具有挥发性的有毒物质,从而避免天敌的捕食,这说明信息传递具有_______________的作用。
(5)从生态系统能量流动的角度分析,有关国家和机构全力合作进行灭蝗减灾的意义是_______________,从而缓解可能出现的粮食短缺和人道主义危机。
2.2020年10月7日诺贝尔化学奖正式揭晓,法国科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷(Emmanuelle
Charpentier)和美国科学家珍妮弗·安妮·道德纳(Jennifer
A.Doudna)获得这一奖项,以表彰其“开发了一种基因组编辑方法”。基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行定点“编辑”,实现对特定DNA片段的修饰的一种基因工程技术。结合材料回答下列问题:(1)从现代生物科技工程的角度分析,基因编辑技术属于________,完成这一工程用到的工具酶有________。
(2)生产转基因动物的过程中,需要通过________技术将目的基因导入受精卵,目的基因能否成功表达的关键步骤是________。
(3)若生产转基因动物,则所应用技术的最后一道“工序”是________,该过程需要用激素对受体进行________处理,同时受体________,为胚胎在受体内存活提供了可能性。
(4)2003年,中国卫生部明文规定实施体外受精——胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部的批准证书,针对生殖性克隆人的实验,我国政府一再重申的四不原则是________。
3.澳大利亚的一场山火曾剧烈地燃烧了四个月,超过600万公顷的土地被火蚀,将近5亿只动物死于大火,人们感慨在自然灾害面前,人类是卑微的。大火熄灭后的两个月,摄影师进入被烧毁的丛林就捕捉到了黑仔树呈蒲扇状的绿叶,还有一种叫做圣诞铃声的植物,也开始吐露了红色的枝丫,这一现象让科学家看了之后也叹为观止。结合材料和所学知识回答下列问题:
(1)大火导致了澳大利亚森林生态系统的稳定性被破坏,生态系统的稳定性是指______________,生态系统能够维持相对稳定,是由于生态系统具有______________。
(2)被烧毁的丛林中重现黑仔树绿叶和圣诞铃声的枝丫,该过程属于________演替,人们相信将来会有许多植物迅速长成,原因是____________________________。
(3)大火使生物的多样性锐减,我国生物多样性的保护措施是_________________________,现在可持续发展观念已是针对全球性生态环境等问题形成的新思维,可持续发展的含义是____________________________。
4.因为新冠肺炎阻击战,我们感动于疫情中所有医护人员的付出与坚强,其中武汉市金银潭医院张定宇院长作为“渐冻症”患者仍坚持抗疫更是让人由衷敬佩!2021年2月17日,张定宇被评为“感动中国2020年度人物”。“渐冻症”是一种运动神经元疾病的俗称。研究证明,谷氨酸作为中枢神经系统主要的兴奋性神经递质,在过度释放时是一种神经毒素,能引起严重的运动神经元受损,导致患者肌肉逐渐萎缩和无力以至瘫瘓,从而引起这种运动神经元病(“渐冻症”)。
请回答下列问题:
(1)运动神经元末梢及其支配的腺体或肌肉统称__________________。
(2)如图所示为某“渐冻症”患者的缩手反射的反射弧。①刺激I处后,在b方框所示结构内的信号转化情况是___________。②该“渐冻症”患者的a处出现损伤,则针刺S,_________(填“有”或“无”)感觉,理由是_________。
(3)当b处组织液中谷氨酸积累过多时,会持续作用引起Na+过度内流,可能导致突触后神经元细胞涨破,分析其原因是______________。内环境中过多的谷氨酸的清除需依赖于系统的_________功能。
(4)人体内存在体温调定点,正常约为37℃。当肺部细菌感染时,会导致体温调定点__________(上移/下移),使正常体温相当于寒冷刺激,引起______________分泌增多,使产热增加。
5.[生物——选修3:现代生物科技专题]新型冠状病毒在世界范围内传播已有一段时间,各国在防止病毒传播、扩散的同时,都在努力加快疫苗研发进度;到目前为止,已有部分疫苗进入临床使用阶段。下图是部分疫苗制备的流程,结合下图回答有关问题。
(1)若制备腺病毒载体新冠病毒疫苗,首先需要在______作用下,以新冠病毒的遗传物质RNA为模板经过逆转录获得DNA;此外,还需要______酶参与,才能制备重组的腺病毒,该步骤在基因工程中被称为______;此方法使用的是有遗传缺陷(不会整合到宿主细胞染色体的DNA上)的腺病毒,这种重组腺病毒疫苗的必需具备的条件是_____________________(至少写出两点)。
(2)灭活疫苗方案具有技术方案简单、成熟度高、研发快速的优点,但如果在制备过程和运输途中操作不当也可能产生不良后果,其可能后果是______________________。
(3)无论体内技术还是体外技术得到的疫苗,注射到人体内,均可使人体产生特异性免疫反应,产生相应抗体和__________而起到免疫预防作用。
(4)新冠疫苗制备后,经过一段时间后,可能会起不到良好的预防作用,原因是____________________。
6.[生物——选修3:现代生物科技专题]新冠疫情至今仍在全球蔓延,疫苗被视为战胜疫情的有力武器,下图是科研人员研发疫苗的多条技术路线。请回答下列问题:
(1)途径I和II都需要通过动物细胞培养获得足够数量的病毒株。动物细胞培养除对培养液和培养用具进行灭菌外,在动物细胞培养过程中,还要通过
____
来保证培养液的无菌、无毒。此外还要定期用酶处理细胞,使?___????的细胞脱落形成细胞悬液。途径I与途径II生产的疫苗安全性更高的是途径??????????????????????????。
(2)途径III中,过程②、③要用到??????????酶,过程⑤用??????????处理工程菌,使之成为感受态细胞。
(3)途径IV生产的DNA疫苗直接注入人体后,在人体细胞中表达出的??????????会引起机体产生免疫应答。
(4)陈薇院士团队研发的腺病毒载体疫苗是全球进入临床的第一个新冠疫苗,其原理是作为载体的腺病毒剔除了复制相关基因,在体内不能复制,在该位置插入??????????,合成相关物质,激发机体免疫应答。
7.2020年初巴基斯坦、印度出现蝗灾,蝗虫数量多达4000亿,联合国粮食及农业组织提醒中国注意蝗灾的可能威胁。请回答下列问题:
(1)造成此次蝗灾的是沙漠飞蝗,它有散居型和群居型两种形态,这里的散居型和群居型体现的是种群的_________特征。
(2)研究表明,散居型蝗虫密度增大时便相互攻击,使彼此的后肢某部位受到强烈刺激,体内就会大量释放“集群信息素”5-羟色胺,并引起基因组表达发生改变,从而使散居型蝗虫个体表现出聚集行为并转化为群居型。种群密度加大后,5-羟色胺释放更多,种群密度进一步加大,这种调节属于_________调节。根据现代生物进化理论,蝗虫分布状态的变化不能为蝗虫的进化提供原材料的理由是_______________。
(3)据图分析,农业工作者在图中a点对应时间开始进行了农药防治,从种群特征考虑,致使蝗虫种群密度发生a→b变化的直接原因是___________;随农药使用次数的增多,防治效果变差,图中_________点对应时间开始引入了害虫的天敌进行生物防治,防治效果持久而稳定。
(4)草原上不同地段分布着种类和密度不同的牧草,在水平方向上它们通常呈_________分布。草原上的植被能防风固沙、保持水土,对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定的作用,这体现了生物多样性的_________价值。
8.2020年,一场罕见的蝗灾席卷东非和亚欧大陆,毁坏大量草场、农田,对粮食安全造成巨大威胁。某地科学工作者进行了相关研究,发现草场蝗虫密度对牧草产量的影响结果如下图所示(其中牧草产量=牧草补偿量-蝗虫取食量)。请回答下列问题:
(1)
该实验的目的是研究________________________________________。
(2)
由图可知,当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量仍可能增加,原因是________________________________,表明蝗虫种群密度足够大时才会导致危害,其原因是生态系统具有________________________________________。
(3)
巴基斯坦发生蝗灾时,有网友建议派10万“浙江鸭”前往增援,专家未予采纳。请推测其理由是___________________________________________。从生态系统能量流动的角度分析,有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾的意义是____________________________________________________________,从而缓解可能出现的粮食短缺危机。
(4)
造成此次灾害的蝗虫有散居型和群居型两种类型,散居和群居体现的是种群的________特征。群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氢氰酸,使其被鸟类捕食的概率________(填“升高”或“降低”),这一过程说明信息传递在调节________中起着重要作用。粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”,主要捕食________型蝗虫。若一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只(约含能量2
870
kJ),假设不同营养级之间能量传递效率为20%,且粪便量很少,则该鸟正常情况下从中获取的能量值________(填“大于”“等于”或“小于”)574
kJ。
(5)
中科院动物研究所研究表明,散居型蝗虫密度增大时,体内会大量释放“集群信息素”,在蝗虫的触角上存在有感知该种信息的嗅觉受体,从而使蝗虫由散居转化为群居,这项研究使绿色可持续防控成为可能。据此研究,下列有关蝗灾防治的设想可行的是___________(填序号)。
①
可人工合成“集群信息素”,从而在田间长期监测蝗虫的种群动态;
②
可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂,从而阻止蝗虫的聚集;
③可利用基因编辑技术敲除蝗虫的嗅觉受体基因,从而使蝗虫无法集群;
④可使用较高浓度的“集群信息素”代替农药来杀死蝗虫,减少环境污染。
9.[生物—选修三
现代生物科技专题](15分)2020年诺贝尔化学奖授予开发CRISPR基因组定向编辑技术的两位科学家。CRISPR/Cas9基因编辑系统由gRNA和Cas9蛋白(能够切割DNA的酶)组成。CRISPR/Cas9系统作用原理如下图所示,请回答下列问题:
?(1)将gRNA基因和Cas9编码基因重组到质粒并利用__________________技术导入受精卵,在受精卵内gRNA基因通过__________________产生gRNA,Cas9编码基因通过__________________产生Cas9蛋白。gRNA和Cas9蛋白共同构成基因编辑系统,对靶向基因实现定点编辑。可通过__________________技术在体外获得大量的Cas9编码基因,该技术的原理是_____________________。
(2)据图可知gRNA是一段_________的单链RNA,从而定向引导Cas9蛋白与靶向基因结合,并在特定位点切割DNA,该过程断裂的是__________________键。
(3)靶向基因中的PAM序列是gRNA的重点识别区域,以帮助Cas9蛋白实现对靶基因的切割和后续编辑。由于____________________________________,因此CRISPR/Cas9基因编辑技术能够对大多数基因进行定点编辑。(4)某科研团队从转移性非小细胞肺癌患者中分离出T细胞,使用CRISPR/Cas9技术敲除细胞中的PD-1基因,在体外扩增到一定量后再重新输回患者体内,达到杀死肿瘤细胞的目的,这属于__________________基因治疗。
10.2020年诺贝尔化学奖授予了两位开发出CRISPR/Cas9基因编辑技术的科学家,该技术在实体瘤研究中得到广泛应用。(1)Cas9是一种来自细菌的核酸内切酶,其由相关基因指导在________上合成,它与sgRNA构成的复合体能与DNA分子特定碱基序列结合,如图1所示,据图1分析,作用原理是sgRNA能与DNA单链进行________,Cas9能在NGGPAM序列(几乎存在于所有基因中)上游切断DNA双链的________键。
(2)结直肠癌是常见的消化道恶性肿瘤,研究发现APC基因发生突变引起的结肠和直肠腺瘤性息肉与结直肠癌密切相关。将_______基因及靶向小鼠APC基因的16号外显子的双链sgRNA拼接后形成________与慢病毒载体结合,导入小鼠结肠细胞,获得APC基因缺失的结肠细胞,通过粘膜注射,将APC基因缺失结肠细胞原位移植入免疫缺陷小鼠,生成腺瘤,获得结直肠癌小鼠模型,请写出该模型的一种应用_________。
(3)CRISPR/Cas9技术还可用于结直肠癌相关基因功能的研究。研究人员通过CRISPR/Cas9技术在人结肠癌细胞HRT18中敲除产促红细胞生成素人干细胞A1受体基因(EPHA1基因),进行细胞划痕实验。
补充图中步骤①_________,②_________,③_________。由图可知,与另外两组相比,48h后c组细胞划痕的宽度较___________________________,说明___________________________。
(4)请写出CRISPR/Cas9基因编辑技术其他可能的一项应用_________________。
11.2021年3月1日起,《长江保护法》正式实施。长江江豚已被列为中国国家一级保护动物,由于过度捕捞、水上航运以及水体污染等原因,使之成为濒危物种。因此我国非常重视长江江豚的保护工作。
(1)长江江豚数量的减少与水体污染有关。下图是长江某流域生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的净化过程示意图。
在该河流的AB段上,溶解氧大量减少的原因是______________________,BC段藻类大量繁殖的原因是____________________________,相对于海洋生态系统,该生态系统具有较强的_______________稳定性。
(2)能否用标志重捕法调查长江江豚的种群数量_________。环境DNA技术是一种新型生物资源调查手段,是指从环境中提取DNA片段,结合PCR和DNA测序等分子生物学技术来定性或定量检测目标生物,从而确定其分布状况等。研究者用环境DNA技术检测水域中长江江豚相对生物量,可进一步根据营养级之间的______________估算出鱼类等生物量,进而评价该流域的生态环境。
(3)为保护鱼类资源,国家规定渔民捕鱼时,渔网网目不能过小,否则会影响来年鱼的产量,请从种群特征的角度分析原因____________________________。为更好的保护长江流域的鱼类资源,国家规定对长江实施“十年禁渔”计划。
(4)水上航运对长江江豚的影响主要是大型船舶的噪音对江豚的声学定位系统产生干扰,从而影响其探测环境等活动,这体现信息传递在生态系统中的作用是____________。江豚共有三个物种:印度洋江豚、长江江豚和东亚江豚。不同的三个江豚物种主要体现了生物多样性中的?_______________________,保护生物多样性的最有效措施是__________________________________________。
2021年高考生物填空题压题
答案与解析
1.答案:
(1)生殖隔离
(2)出生率、死亡率和迁入率、迁出率样方
(3)6????三、四???12800
(4)基因的选择性表达
调节种间关系,维持生态系统稳定
(5)调整生态系统的能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分
解析:
(1)本题考查生态调节。沙漠蝗、东亚飞蝗和中华稻蝗之间由于存在生殖隔离而属于不同的物种。
(2)出生率、死亡率和迁入率、迁出率是决定沙漠蝗种群数量变化的直接因素,由于跳蝻活动力弱,在调查跳蝻的种群密度时,经常采用样方法。
(3)食物链从生产者开始,图中水稻和草为生产者,图中共有6条食物链,其中牧鸡处于第三、四营养级。牧鸡要增加20g体重,来自沙漠蝗虫的有8g,来自蜘蛛的有8g,来自蛙的有4g,则“草(水稻)→沙漠蝗虫→牧鸡→狼”食物链最多需要水稻和草800g,“草(水稻)→沙漠蝗虫→蛙→牧鸡→狼”食物链最多需要水稻和草4000g,“草(水稻)→沙漠蝗虫→蜘蛛→牧鸡→狼”食物链最多需要水稻和草8000g。因此最多需要水稻和草12800g。
(4)为了适应种群的变化,通过基因的选择性表达,蝗虫体色发生变化。合成具有挥发性的有毒物质,从而避免天敌的捕食,这说明信息传递具有调节种间关系,维持生态系统稳定的作用。
(5)灭蝗调整了生态系统的能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分。
2.答案:
(1)蛋白质工程(第二代基因工程);限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(2)显微注射;基因表达载体的构建
(3)胚胎移植;同期发情;对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应(4)不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验
解析:
(1)对基因进行定点修饰的基因编辑技术属于第二代基因工程,也就是蛋白质工程。在对基因修改和实施基因工程的过程中,都会使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶,来完成DNA分子的剪切和拼接。
(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,其目的是让目的基因成功表达,在生产转基因动物的过程中,需要采用显微注射技术将目的基因注入受精卵。(3)胚胎移植技术是生产转基因动物的最后一道“工序”,胚胎移植技术需要用激素对受体进行同期发情处理,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内存活提供了可能性。
(4)我国政府禁止生殖性克隆人,一再重申的四不原则是不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
3.答案:
(1)生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力;自我调节能力
(2)次生;光照更加充足,土壤中无机养料增多(合理即可)
(3)就地保护和易地保护;在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要,它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展
解析:
(1)生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力叫做生态系统的稳定性,生态系统能够维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。(2)大火过后,原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体,在这样的地方发生的演替属于次生演替。大火过后,由于没有高大树木的遮挡,光照更加充足,土壤中无机养料增多,许多植物会迅速长成。
(3)我国生物多样性的保护措施是就地保护和易地保护。可持续性发展的含义是在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要,它追求的是自然、经济、社会的持久而协调的发展。
4.答案:
(1)效应器
(2)①电信号→化学信号→电信号②有???
a处是传出神经的位置,该患者产生感觉的神经中枢没有受损
(3)突触后神经元细胞内渗透压升高导致突触后神经元细胞吸水涨破???
免疫
(4)上移甲状腺激素(肾上腺素)
解析:
(1)根据分析,神经末梢及其支配的肌肉或腺体统称为效应器。
(2)①刺激I处,该处形成兴奋信号,向前传导,传至突触处,突触处电信号转变为化学信号传至突触后膜再从化学信号转变为电信号继续在下个神经元上传导;②a处是传出神经,传出神经受损,刺激感受器,该患者产生感觉的神经中枢没有受损,能产生感觉但是无反应。
(3)当b处(突触)组织液中谷氨酸积累过多时会持续作用引起Na+过度内流,会导致细胞内离子浓度增加,渗透压上升,细胞吸水最终涨破,内环境中过多的谷氨酸清除依赖于免疫系统。
(4)正常人的体温调定点为37℃,肺部细菌感染后,使体温调定点上升,正常体温相对于体温调定点属于较低温度,相当于寒冷刺激,引起肾上腺素和甲状腺激素的分泌,促进细胞新陈代谢,增加产热。
5.答案:
(1)逆转录酶;限制酶和DNA连接酶;基因表达载体的构建;能够将新冠病毒抗原基因(目的基因)带入到受体细胞;在受体细胞中表达出抗原蛋白;不会导致疾病发生
(2)灭活不彻底,导致疾病发生(或产生副作用);保存不当使疫苗失去免疫活性而起不到免疫作用
(3)记忆细胞
(4)新冠病毒的遗传物质为RNA,易发生变异
解析:
(1)将RNA作为模板通过逆转录获得目的基因需要用到逆转录酶。要获得合有目的基因的重组腺病毒,需要对目的基因和载体进行切割,故需要用到限制性核酸内切酶,然后再用DNA连接酶将两个片段连接起来,该步骤为基因表达载体的构建。重组腺病毒疫苗必需具备的条件:能够将新冠病毒抗原基因(目的基因)带入到受体细胞;在受体细胞中表达出抗原蛋白;不会导致疾病发生。
(2)若病毒未完全灭活,可能会感染受体,不能起到预防效果。或保存不当使疫苗失去免疫活性而起不到免疫作用。
(3)疫苗注射到人体后,作为抗原刺激B淋巴细胞,使其增殖分化形成浆细胞和记忆细胞,浆细胞分泌抗体,从而起到免疫预防的作用。
(4)由于新冠病毒的遗传物质为RNA,易发生变异,而疫苗所引起的免疫为特异性免疫,具有特异性,所以新冠疫苗制备后,经过一段时间后,可能会起不到良好作用。
6.答案:
(1)添加抗生素和及时更换培养液??
贴壁生长???
Ⅱ???
(2)限制酶、DNA连接酶??
??
Ca2+?????????
(3)抗原蛋白?
(4)病毒抗原蛋白基因
解析:
(1)添加抗生素具有杀菌作用,保证无菌环境,定期更换培养液,清除代谢产物,保证无毒环境细胞在培养过程中会贴壁生长和接触抑制,所以要通过定期用酶处理,使得贴壁生长的细胞脱落形成细胞悬液;是灭活疫苗,如果灭活不彻底可能导致患病,而Ⅱ只提取病毒的抗原蛋白,没有感染的能力但能引起机体的特异性免疫,所以Ⅱ的安全性更高。
(2)Ⅱ过程构建基因表达载体需用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶;钙离子处理法能使大肠杆菌细胞的生理状态发生改变,使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态,故过程⑤将目的基因导入大肠杆菌,应采用感受态细胞法,即用Ca2+处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞。
(3)引起机体产生免疫应答的是抗原,因此DNA疫苗会表达出引起特异性免疫的抗原蛋白。
(4)该疫苗制备的目的是能引起机体的免疫应答,因此需要保留病毒抗原蛋白基因,但不能使其在体内扩增攻击机体,因此剔除了复制相关基因,因此在制备疫苗时插入新冠病毒的抗原蛋白基因,合成有关蛋白,引起机体的免疫应答。
7.答案:
(1)空间
(2)正反馈
???发生变化的蝗虫只是表现型发生改变,遗传物质没有变化,无突变或基因重组
(3)出生率小于死亡率
??
f
(4)镶嵌,间接
解析:
(1)沙漠飞蝗的散居型和群居型体现的是种群的空间特征。
(2)种群密度加大后,5-羟色胺释放更多,种群密度进一步加大,这种调节属于正反馈调节。根据现代生物进化理论,蝗虫分布状态的变化不能为蝗虫的进化提供原材料的理由是发生变化的蝗虫只是表现型发生改变,遗传物质没有变化无突变或基因重组。
(3)由图可知,农业工作者在图中a点对应时间开始进行了农药防治,从种群特征考虑,致使蝗虫种群密度发生a→b变化的直接原因是出生率小于死亡率;随农药使用次数的增多,防治效果变差,图中对应时间开始引入害虫的天敌进行生物防治,防治效果持久而稳定。
(4)草原上不同地段分布着种类和密度不同的牧草,在水平方向上通常呈镶嵌分布;草原上的植被能防风固沙、保持水土,对于缓解相邻地区的沙尘天气具有一定作用,体现了生物多样性的间接价值。
8.答案:
(1)
不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响
(2)
牧草补偿量大于蝗虫取食量 一定的自我调节能力(抵抗力稳定性)
(3)
生物防治见效缓慢;外来物种入侵;成本高(运输、饲料、管理等);浙江鸭和蝗虫的生活环境不同(合理即给分) 调整生态系统的能量流动关系,使能量更多地流向对人类有益的部分
(4)
空间 降低 种间关系 散居 大于
(5)
①②
解析:
(1)根据以上分析已知,该实验的是研究不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响。
(2)牧草产量=牧草补偿量-蝗虫取食量,图中当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量仍可能增加,说明牧草补偿量大于蝗虫取食量;由曲线图分析可知,当蝗虫种群密度足够大时才会导致危害,说明生态系统具有一定的自我调节能力。
(3)巴基斯坦发生蝗灾时,未予采纳引进10万浙江鸭的建议,是因为“浙江鸭”的引进可能会导致外来物种入侵,也可能因为生态环境的不同而浙江鸭被淘汰,且该生物防治的见效是比较缓慢,成本还很高。有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾,从能量流动的角度分析,其意义在于调整生态系统的能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分。
(4)种群的特征包括数量特征、空间特征和遗传特征,散居和群居体现的是种群的空间特征;群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氩氰酸,使得鸟类不敢捕食它们,进而导致其被鸟类捕食的几率大大降低,说明信息传递可以调整生物的种间关系。蝗虫有散居型和群居型两种类型,粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”,食量惊人,能够展开地毯式的搜索方式,吃到各种隐藏方式的蝗虫,其主要捕食的是散居型蝗虫。已知一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只(约含能量2870KJ),而同化量=摄入量-粪便量,且粪便量很少,则该鸟正常情况下从中获取的能量值是肯定大于574KJ的。
(5)①根据题干信息可知,集群信息素可以使得密度增大的蝗虫种群由散居转化为群居,因此可人工合成“集群信息素”,从而在田间长期监测蝗虫的种群动态,①正确;②已知集群信息素可以使得密度增大的蝗虫种群由散居转化为群居,因此可以根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂,阻止分散的蝗虫聚集在一起,②正确;③利用基因编辑技术敲除蝗虫的嗅觉受体基因,导致蝗虫不能产生相应的感觉受体,不能感受集群信息素,进而阻止蝗虫聚集,但是通过该技术防止蝗灾是不现实的,总不能将所有蝗虫的基因都敲除吧,还不如将实验用的蝗虫直接杀死,③错误;④集群信息素可以阻止蝗虫聚集,但是不能杀死蝗虫,④错误。
9.答案:
(1)显微注射??
转录??
转录和翻译(表达)??
PCR
?
DNA(双链)复制
(2)能和靶向基因上特定序列互补??
磷酸二酯
(3)大多数基因中都含PAM序列
(4)体外
解析:
(1)将目的基因导入动物细胞利用显微注射技术。在受精卵内gRNA基因通过转录产生gRNA
Cas9编码基因通过表达(转录和翻译)产生Cas9蛋白。可通过PCR技术在体外大量扩增目的基因原理是DNA双链复制。
(2)据图可知gRNA是一段能和靶向基因上特定序列互补的单链RNA,从而定向引导Cas9蛋白与靶向基因结合。切割DNA过程断裂的是磷酸二酯键。
(3)靶向基因中的PAM序列是gRNA的重点识另区域,由于大多数基因中都含PAM序列,因此CRISPR/Cas9基因编辑技术能够对大多数基因进行定点编辑。
(4)从患者体内分离出T细胞,在体外敲除细胞中的PD—1基因,在体外扩增到一定量后再重新输回患者体内,这属于体外基因治疗。
10.答案:
(1)核糖体;碱基互补配对;磷酸二酯
(2)Cas9;目的基因;研究药物对结直肠癌小鼠的治疗效果,研究结直肠癌发病机理
(3)空质粒;胰蛋白酶或胶原蛋白酶;贴壁;小EPHA1基因可抑制人结肠癌细胞扩散转移
(4)基因治疗、动植物品种改良
解析:
(1)Cas9是一种来自细菌的核酸内切酶,其成分是蛋白质,由相关基因指导在核糖体上合成的。作用原理是sgRNA与DNA单链进行碱基互补配对,并在PAM序列(几乎存在于所有基因中)上游切断DNA双链的磷酸二酯键。
(2)研究发现APC基因发生突变引起的结肠和直肠腺瘤性息肉与结直肠癌密切相关;通过基因工程获得结直肠癌小鼠模型的过程:将Cas9基因及靶向小鼠APC基因的16号外显子的双链sgRNA拼接后形成目的基因与慢病毒载体结合,导入小鼠结肠细胞,获得APC基因缺失的结肠细胞,通过粘膜注射,将APC基因缺失结肠细胞原位移植入免疫缺陷小鼠,生成腺瘤,获得结直肠癌小鼠模型。利用该模型小鼠可研究药物对结直肠癌小鼠的治疗效果,研究结直肠癌发病机理。
(3)根据图2细胞划痕实验流程,图中①表示空质粒、②表示胰蛋白酶、③表示贴壁。由图3细胞划痕实验结果可知,与另外两组相比,48h后c组细胞划痕的宽度较小,说明E-PHA1基因可抑制人结肠癌细胞扩散转移。
(4)CRISPR/Cas9基因编辑技术还可用于基因治疗、动植物品种改良等方面
11.答案:
(1)需氧型细菌大量繁殖,其进行有氧呼吸分解有机物大量消耗溶解氧有机物分解后形成的等无机盐离子有利于藻类大量繁殖???
恢复力
(2)否??能量传递效率
(3)渔网网目过小,许多幼鱼也会被捕捞上来,影响鱼种群的年龄结构,进而影响鱼种群的出生率,造成来年鱼产量降低。
(4)生命活动的正常进行,离不开信息的作用?
基因多样性和物种多样性??
就地保护
解析:
(1)AB段由于需氧型细菌的繁殖,溶氧量被细菌大量消耗而下降;BC段由于有机物的分解,无机盐增多,有利于藻类繁殖,所以藻类数量培加;河流轻度污染后还能恢复,说明恢复力稳定性强。
(2)江豚是国家一级濒危物种,故不能用标志重捕法;可以根据各营养级之间的能量传递效率推算其他生物的数量。
(3)渔网网孔过小,会捕捞许多未成熟鱼,使出生率下降,所以来年产量下降。
(4)江豚受噪音干扰不正常探测环境,体现信息传递使生命活动正常进行的作用。不同种江豚主要体现了物种多样性。最有效保护措施是建立自然保护区。